(57)【要約】【課題】モータの回転トルクを大きくすることなく、充分な負圧を発生させることができるチューブポンプ及び液体噴射装置を提供すること。【解決手段】液体を吸引する弾性体よりなるチューブ部１１０と、チューブ部に沿って移動可能に配置される当接部１２０と、当接部をチューブ部に沿って移動させる回転部１３０と、当接部をチューブ部に沿って移動させるための移動トルクを発生させるモータ部１５０と、を有し、チューブ部は、液体が搬送される中空部１１１と、中空部を覆う壁部１１２と、を有し、チューブ部は、当接部の当接によって壁部が相互に当接するように押し潰されると共に、当接部の離間によって壁部が復元する構成となっており、壁部が硬度の異なる複数種類の硬度別壁部を含んでいるチューブポンプ１００。【選択図】図４
2007198242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吸引する弾性体よりなるチューブ部と、
前記チューブ部に沿って移動可能に配置される当接部と、
前記当接部を前記チューブ部に沿って移動させる回転部と、
前記当接部を前記チューブ部に沿って移動させるための移動トルクを発生させるモータ部と、を有し、
前記チューブ部は、
前記液体が搬送される中空部と、
前記中空部を覆う壁部と、を有し、
前記チューブ部は、前記当接部の当接によって前記壁部が相互に当接するように押し潰されると共に、前記当接部の離間によって前記壁部が復元する構成となっており、
前記壁部が硬度の異なる複数種類の硬度別壁部を含んでいることを特徴とするチューブポンプ。
【請求項２】
前記硬度の異なる複数種類の前記硬度別壁部は、硬度の異なる２種類の弾性体であって、
前記硬度別壁部が、
前記中空部側の前記壁部である内層壁部と、
前記内層の外側に配置される外層壁部であって、
前記外層壁部の前記弾性体の硬度が、前記内層壁部の前記弾性体の硬度より大きく、
前記外層壁部の前記弾性体は、前記外層壁部の復元力を確保できる硬度を有し、
前記内層壁部の前記弾性体は、前記内層壁部を押し潰しやすい硬度を有していることを特徴とする請求項１に記載のチューブポンプ。
【請求項３】
前記弾性体がシリコーンゴムより成り、
前記外層壁部の前記シリコーンゴムの硬度が５０度乃至７０度となり、
前記内層壁部の前記シリコーンゴムの硬度が３５度乃至４０度とすることを特徴とする請求項２に記載のチューブポンプ。
【請求項４】
液体を吸引する弾性体よりなるチューブ部と、
前記チューブ部に沿って移動可能に配置される当接部と、
前記当接部を前記チューブ部に沿って移動させる回転部と、
前記当接部を前記チューブ部に沿って移動させるための移動トルクを発生させるモータ部と、を有し、
前記チューブ部は、
前記液体が搬送される中空部と、
前記中空部を覆う壁部と、を有し、
前記チューブ部は、前記当接部の当接によって前記壁部が相互に当接するように押し潰されると共に、前記当接部の離間によって前記壁部が復元する構成となっており、
前記壁部が硬度の異なる複数種類の硬度別壁部を含んでいることを特徴とするチューブポンプを有する液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吸引等するためのチューブポンプ及び液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インクジェット式記録装置は、記録用紙等にインクを吐出するためのインクジェット式記録ヘッドを有している。このインクジェット式記録ヘッドは、ノズルを介してインクを記録用紙等に吐出するため、ノズル近傍においてインクが増粘したり、ノズル内に気泡が混入したりして、インクの吐出が良好に行えなくなるおそれがあった。
このため、インクジェット式記録装置には、これらの現象を回避するためヘッドクリーニング装置が備えられている。
【０００３】
ヘッドクリーニング装置は、ノズルを覆うように配置されるキャッピング部と、このキャッピング部内を負圧にするためのポンプを有し、ノズル近傍等のインクをポンプで吸引することで、クリーニングする構成となっている。
ポンプとしては、比較的構造が簡単で、且つ小型化が図り易いチューブポンプが用いられている（例えば、特許文献１）。
チューブポンプは、特許文献１の図７等に示すように、ローラ７８０がチューブ７５を押し潰しながら、例えば時計回り方向に移動することで、インクを吸引する構成となっている。
すなわち、ローラ７８０は、チューブ７５を押し潰しながら移動するが、チューブ７５は、ローラ７８０が通過した後は、押し潰された状態から元の状態に復元しようとする。このとき、復元しようとするチューブ７５内に負圧が発生し、この負圧によってチューブ７５内をインクが円滑に搬送される構成となっている。
このようにチューブ７５内に発生する負圧は、できるだけ大きい方が好ましいが、そのためには、チューブ７５を完全に潰す構成とすることが望ましい。
【特許文献１】特開２００４−３４５２５号公報（図３等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図６（ａ）は従来のチューブ７５の潰れる前の状態を示す概略説明図であり、（ｂ）は、従来のチューブ７５の潰れた状態を示す概略説明図である。
図６（ａ）に示すように、肉厚ｔのチューブ７５を、ローラ７８０によって図の矢印方向へ潰すと、（ｂ）に示すようにチューブ７５の肉厚分２ｔまで潰されることになる。
しかし、この状態では、図６（ｂ）に示すように、隙間Ｓが生じ、チューブ７５は、完全に潰れず、その後の復元の際の負圧を充分に発生させることができないという問題があった。
そのため、従来は、図６（ｂ）の隙間Ｓが生じないようにするため、図６（ｂ）の状態から更にチューブ７５を押し潰す必要があった。例えば、図６（ｂ）のチューブ７５から更に０．６ｍｍ程度多く押し潰す必要があった。
このように、チューブ７５を余分に押し潰すと、チューブ７５からの反力が強くなるので、その分、チューブポンプのモータの回転トルクを大きくする必要があり、チューブポンプの効率が低下するという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、モータの回転トルクを大きくすることなく、充分な負圧を発生させることができるチューブポンプ及び液体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題は、本発明によれば、液体を吸引する弾性体よりなるチューブ部と、前記チューブ部に沿って移動可能に配置される当接部と、前記当接部を前記チューブ部に沿って移動させる回転部と、前記当接部を前記チューブ部に沿って移動させるための移動トルクを発生させるモータ部と、を有し、前記チューブ部は、前記液体が搬送される中空部と、前記中空部を覆う壁部と、を有し、  前記チューブ部は、前記当接部の当接によって前記壁部が相互に当接するように押し潰されると共に、前記当接部の離間によって前記壁部が復元する構成となっており、前記壁部が硬度の異なる複数種類の硬度別壁部を含んでいることを特徴とするチューブポンプにより達成される。
【０００７】
前記構成によれば、チューブ部の壁部が硬度の異なる複数種類の硬度別壁部を含んでいるので、当接部の当接により壁部が押し潰されて、相互に当接する部分には例えば、硬度の低い弾性体を配置することができる。
このように硬度の低い弾性体は変形し易いため、チューブポンプのモータに回転トルクを特別に大きくすることなく、従来、発生していた例えば、隙間（図６参照）の発生を抑制することができる。
一方、チューブ部の壁部のうち例えば、外側には、硬度の高い弾性体を配置することができる。
このように、硬度の高い弾性体は復元力が大きい。ところで、上述のように隙間の発生を防止するため硬度の低い弾性体を用いると、隙間が発生しない反面、復元力が劣ることになる。
この点、チューブ部の外側に配置されている硬度の高い弾性体によって復元力の不足を補うことができる。
すなわち、当接部の当接によって、チューブ部の壁部は完全に潰れ、隙間が発生することがない。また、当接部の離間によって、壁部は復元し、大きな負圧を発生させることができる。
このように、モータ部の回転トルクを大きくすることなく、充分な負圧を発生させることができるチューブポンプとなる。
【０００８】
好ましくは、前記硬度の異なる複数種類の前記硬度別壁部は、硬度の異なる２種類の弾性体であって、前記硬度別壁部が、前記中空部側の前記壁部である内層壁部と、前記内層の外側に配置される外層壁部であって、前記外層壁部の前記弾性体の硬度が、前記内層壁部の前記弾性体の硬度より大きく、前記外層壁部の前記弾性体は、前記外層壁部の復元力を確保できる硬度を有し、前記内層壁部の前記弾性体は、前記内層壁部を押し潰しやすい硬度を有していることを特徴とするチューブポンプである。
【０００９】
前記構成によれば、内層壁部の弾性体は、内層壁部を押し潰しやすい硬度を有しているので、モータ部の回転トルクを大きくすることなく、当接部をチューブ部に当接させても、隙間（図６参照）が発生することなく、完全にチューブ部を押し潰すことができる。
また、前記構成によれば、外層壁部の弾性体は、外層壁部の復元力を確保できる硬度を有している。
したがって、内層壁部の復元力不足を外層壁部が補うので、チューブ部全体としては、当接部の当接によって、内層壁部は完全に潰れ、隙間が発生することがない。また、当接部の離間によって、壁部は復元し、大きな負圧を発生させることができる。
このように、モータ部の回転トルクを大きくすることなく、充分な負圧を発生させることができるチューブポンプとなる。
【００１０】
好ましくは、前記弾性体がシリコーンゴムより成り、前記外層壁部の前記シリコーンゴムの硬度が５０度乃至７０度となり、前記内層壁部の前記シリコーンゴムの硬度が３５度乃至４０度とすることを特徴とするチューブポンプである。
【００１１】
前記課題は、本発明によれば、液体を吸引する弾性体よりなるチューブ部と、前記チューブ部に沿って移動可能に配置される当接部と、前記当接部を前記チューブ部に沿って移動させる回転部と、前記当接部を前記チューブ部に沿って移動させるための移動トルクを発生させるモータ部と、を有し、前記チューブ部は、前記液体が搬送される中空部と、前記中空部を覆う壁部と、を有し、前記チューブ部は、前記当接部の当接によって前記壁部が相互に当接するように押し潰されると共に、前記当接部の離間によって前記壁部が復元する構成となっており、前記壁部が硬度の異なる複数種類の硬度別壁部を含んでいることを特徴とするチューブポンプを有する液体噴射装置により達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態にかかるチューブポンプを有する液体噴射装置の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置（以下「記録装置」という）１０を示す概略斜視図である。
【００１４】
（記録装置１０の全体構成の概略について）
図１に示すように、記録装置１０は、フレーム１１を有し、フレーム１１にはプラテン１２が配置されている。このプラテン１２上には、図示しない紙送り機構により用紙Ｐが給送される構成となっている。
また、記録装置１０は、キャリッジ１３を有し、キャリッジ１３は、ガイド部材１４を介してプラテン１２の長手方向へ移動可能に支持され、キャリッジモータ１５によりタイミングベルト１６を介して往復運動される構成となっている。
【００１５】
キャリッジ１３には、その下部に、インクジェット式記録ヘッド（以下「記録ヘッド」という）２０を搭載している。記録ヘッド２０は、用紙Ｐに対して液体である例えば、インクを吐出する構成となっている。
具体的には、記録ヘッド２０は、インクを吐出するノズルを有し、圧電振動子の伸縮等によりノズルからインク滴が吐出される構成となっている。
キャリッジ１３上には、インクを収容するインクカートリッジ１７が着脱可能に搭載され、インクカートリッジ１７から記録ヘッド２０へインクが供給される構成となっている。
すなわち、キャリッジ１３がプラテン１２に沿って移動しながら、印刷データに基づいて、圧電振動子が伸縮されることで、記録ヘッド２０から用紙Ｐにインクが吐出されて、印刷が行われる構成となっている。
【００１６】
図１のフレーム１１には、用紙Ｐが配置され、用紙Ｐに対して印字が行われる印刷領域Ｔを有している。また、フレーム１１は、その一端側に非印刷領域であるホームポジションＨを有している。
キャリッジ１３は、プラテン１２に沿って移動することで、印刷領域ＴとホームポジションＨとの間を移動可能な構成となっている。
【００１７】
（ホームポジションＨにおける構成等について）
ホームポジションＨには、図１に示すように、ヘッドクリーニング機構３０が配置されている。ヘッドクリーニング機構３０には、キャップホルダ３１とチューブポンプ１００を有している。キャップホルダ３１は、図示しない公知の昇降手段により上下動可能にフレーム１１に設置されている。
【００１８】
また、ヘッドクリーニング機構３０は、キャップ３２を有している。キャップ３２は、その上端縁が記録ヘッド２０のノズルプレート等に当接して、記録ヘッド２０のノズルを封止することが可能な構成となっている。
ところで、図１に示すように、記録装置１０には、ブレード１９が備わっている。このブレード１９は、記録ヘッド２０のノズルプレートに当接し、インクを拭き取ることでワイピング動作を行う構成となっている。
【００１９】
図２は、図１のヘッドクリーニング機構３０等を示す概略図である。
キャップ３２には、その底部に図２に示すように、シート状のスポンジ３２ａが配置されている。このスポンジ３２ａは、キャップ３２が記録ヘッド２０に当接した状態で、記録ヘッド２０のノズルと所定間隔をおいて対向し、記録ヘッド２０のノズルから吐出されるインクを吸収する構成となっている。
【００２０】
さらに、図２に示すように、キャップ３２には、その底面を貫通するように排出口３２ｂが形成されている。
チューブポンプ１００は、キャップ３２が記録ヘッド２０のノズルを封止した状態で、キャップ３２内を減圧し、負圧にし、記録ヘッド２０のノズルからインクを吸引し、フレーム１１内に設けられている廃インクタンク３３にインクを排出する構成となっている。
【００２１】
（チューブポンプ１００の主な構成等について）
図３は、チューブポンプ１００の主な内部構成等を示す概略図である。
図３に示すように、チューブポンプ１００はインクを吸引するためのチューブ部であるチューブ１１０を有している。
チューブ１１０は、円環状に湾曲させた可撓性チューブの両端を同方向に引き出して同一平面内で束ねるような形状を成している。
図４は、図３のチューブ１１０の断面構成を示す概略図である。図４に示すようにチューブ１１０のその中心部にインクが搬送される中空部１１１を有している。中空部１１１の周りには、弾性体よりなる壁部１１２が形成されている。
壁部１１２は、図４に示すように、中部部１１１側の壁部１１２である内層壁部１１２ａと、内層壁部１１２aの外側に配置される外層壁部１１２ｂとを有している。
壁部１１２は、例えば、シリコーンゴムから成っており、外層壁部１１２ｂのシリコーンゴムの硬度が５０度乃至７０度と成っており、内層壁部１１２ａのシリコーンゴムの硬度が３５度乃至４０度と成っている。
【００２２】
すなわち、外層壁部１１２ｂの弾性体の硬度が、内層壁部の弾性体の硬度より大きく形成されている。
このように、内層壁部１１２ａと外層壁部１１２ｂは、壁部１１２が有する硬度の異なる２種類の硬度別壁部の一例となっている。
【００２３】
ところで、チューブポンプ１００は、図３に示すように、チューブ１１０の内周に沿って移動可能に配置されている当接部である例えば、円柱状のプーリ１２０を有している。  プーリ１２０は、プーリ中心軸１２１を中心に回転可能な構成となっている。
また、チューブポンプ１００は、プーリ１２０をチューブ１１０の内周に沿って移動させる回転部である例えば、円盤状の回転板１３０を有している。
そして、回転板１３０には、図３に示すように、プーリ１２０をチューブ１１０に沿って移動させるための移動トルクを発生させるモータ部である例えば、ステッピングモータ１５０が接続されている。
すなわち、ステッピングモータ１５０が駆動すると、回転板１３０が回り、回転板１３０の回転でプーリ１２０がチューブ１１０の内周側をチューブ１１０を押し潰しながら移動する構成となっている。
【００２４】
図５は、プーリ１２０によりチューブ１１０が押し潰された状態を示す概略説明図である。図５に示すように、本実施の形態のチューブ１１０は押し潰された際に、図６の従来のチューブ７５と異なり、隙間Ｓが発生せず、完全に潰れる構成となっている。
つまり、従来は、図６に示すようにチューブ７５の壁部の厚み分（２ｔ）まで潰しても、未だ隙間Ｓは残るため、更に、０．６ｍｍ分だけ余分に潰ことで、この隙間Ｓを無くし完全に押し潰していた。
しかし、本実施の形態では、チューブ１１０の内層壁部１１２ａのシリコーンゴムの硬度が３５度乃至４０度と低く柔らかいため、図５に示すように、チューブ１１０の壁部１２の厚み分（２ｔ）まで潰すことで、図６の隙間Ｓを無くすことができる。
このように、本実施の形態では、従来と異なり、ステッピングモータ１５０の回転（移動）トルクを、壁部の厚み分（２ｔ）より更に押し潰すことができる程度まで大きくする必要がない。
つまり、内層壁部１１２ａのシリコーンゴムは、押し潰し易い硬度となっている。
【００２５】
通常、プーリ１２０がチューブ１１０を余分に押し潰すと、その分、チューブ１１０の壁部１１２からの反力も大きくなるためステッピングモータ１５０の回転トルクを大きくする必要があり、チューブポンプ１００の効率が悪くなるという問題があった。
この点、本実施の形態では、余分に押し潰す必要がないのでチューブポンプ１００の効率が悪くなることがない。
【００２６】
ところで、図３及び図４に示すように、プーリ１２０によって、一旦、完全に押し潰されたチューブ１１０は、プーリ１２０の移動し離間すると、チューブ１１０の復元力で元の状態に戻る。そして、復元しようとするチューブ１１０の中空部１１１に、大きな負圧が発生し、この負圧によってインクを搬送する構成となっている。
したがって、この復元が不十分となると、充分な負圧が発生せず、チューブポンプ１００の効率が下がることとなる。
通常、シリコーンゴムの硬度を低くすると、柔らかくなり変形し易くなるが、その反面復元力が劣ることとなる。
この点、本実施の形態では、図４に示すように硬度の低い内層壁部１１２ａの外側に硬度の高い（復元力が大きい）シリコーンゴムを配置している。
このため、この外層壁部１１２ｂが内層壁部１１２ａの復元力不足を補う構成となっている。
すなわち、外層壁部１１２ｂのシリコーンゴムは、復元力を確保できる硬度となっている。
【００２７】
このように、本実施の形態では、プーリ１２０によって押し潰されたチューブ１１０は、ステッピングモータ１５０に余分な回転トルクを要求することなく、図５に示すように完全に潰れ（閉塞）、その後、プーリ１２０が離間すると、元の状態に復元するので、充分が負圧が中空部１１１に発生する。このため、効率の良いチューブポンプ１００とすることができる。
【００２８】
本発明は、上述の実施の形態に限定されない。また、本発明は、インクジェット式記録装置に限らず、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態にかかるチューブポンプを有する液体噴射装置の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置を示す概略斜視図である。
【図２】図１のヘッドクリーニング機構等を示す概略図である。
【図３】チューブポンプの主な内部構成等を示す概略図である。
【図４】図３のチューブの断面構成を示す概略図である。
【図５】プーリによりチューブが押し潰された状態を示す概略説明図である。
【図６】（ａ）は従来のチューブの潰れる前の状態を示す概略説明図であり、（ｂ）は、従来のチューブの潰れた状態を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０・・・インクジェット式記録装置、２０・・・インクジェット式記録ヘッド、１００・・・チューブポンプ、１１０・・・チューブ、１１１・・・中空部、１１２・・・壁部、１１２ａ・・・内層壁部、１１２ｂ・・・外層壁部、１２０・・・プーリ、１２１・・・プーリ中心軸、１３０・・・回転板、１５０・・・ステッピングモータ
【図１】
2007198242.tif 000003
【図２】
2007198242.tif 000004
【図３】
2007198242.tif 000005
【図４】
2007198242.tif 000006
【図５】
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【図６】
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